Проблема нагрева во взрывоопасных средах

В Арктике добыча нефти и газа, химическая обработка и добыча полезных ископаемых часто происходят в очень холодных и опасных условиях. В этих местах отопительное оборудование должно продолжать работать при температуре -40 градусов, не допуская возгорания горючих газов, паров и пыли. Технические и юридические требования к этим видам использования являются одними из самых жестких в отопительной отрасли.

Защитные требования основаны на классификации опасных мест. Помещения класса I содержат газы или пары, которые могут загореться, а места класса II содержат пыль, которая может загореться. В регионах первого дивизиона опасные концентрации существуют всегда, тогда как в регионах второго дивизиона они присутствуют только тогда, когда что-то идет не так. В зонах класса I, раздела 1 для картриджных нагревателей требуются взрывозащищенные-корпусы, рассчитанные на соответствующую группу газов. Группа B (водород), группа C (этилен) или группа D (пропан) являются наиболее часто используемыми группами газов в промышленных условиях.


Взрывозащищенная-конструкция удерживает любые взрывы внутри и предотвращает возгорание окружающего воздуха. Для картриджных нагревателей это обычно предполагает размещение их во взрывозащищенных-корпусах с путями пламени, охлаждающими выходящие газы до температуры ниже температуры, при которой они могут воспламениться. Корпуса должны выдерживать гидростатические испытания при давлении, в 1,5 раза превышающем максимальное рабочее давление, и сохранять жесткие допуски на соприкасающихся поверхностях. Эти критерии делают обогреватели намного более дорогими и тяжелыми, чем обычные обогреватели, однако по закону они требуются в целях безопасности.

Искробезопасность — это еще один способ защитить себя, и он особенно хорош для систем отопления, которые не потребляют много электроэнергии. Даже в случае поломки искробезопасные системы поддерживают энергию (напряжение и ток) на уровне, который не может вызвать пожар в опасной атмосфере. Картриджные нагреватели для приложений искробезопасности работают с напряжением 24 В или менее и имеют барьеры или гальванические изоляторы, ограничивающие ток. Это ограничивает максимальную мощность, но также позволяет избавиться от громоздких корпусов, необходимых для взрывозащищенной конструкции, и позволяет выполнять техническое обслуживание без необходимости выпуска газа.

4.jpg

Другим выбором для более крупных систем отопления являются продуваемые корпуса под давлением. Инертный газ или чистый воздух поддерживают положительное давление внутри корпуса, что предотвращает попадание опасных газов внутрь. Картриджные нагреватели в этих системах могут быть предназначены для общего использования, но за системой продувки необходимо следить и блокировать ее, чтобы нагреватели отключались, если поток продувки прекращается. Этот метод хорошо работает для панелей управления и анализаторов, но не работает для распределенных систем отопления, таких как обогрев трубопроводов.

Рейтинг T- для температурной классификации устанавливает предел максимальной температуры поверхностей, чтобы предотвратить их возгорание. Например, рейтинг T3 ограничивает температуру поверхности до 200 градусов, тогда как рейтинг T4 ограничивает ее до 135 градусов. Когда вы покупаете картриджные нагреватели, вам необходимо убедиться, что их значения T-соответствуют температуре самовоспламенения-и уже присутствующим рискам. Рейтинг T3 может быть возможен для паров дизельного топлива, но рейтинг T6 (максимум 85 градусов) необходим для водорода. Эти правила часто означают более низкую плотность мощности или дополнительный контроль температуры, который не понадобится в безопасных местах.

Для ввода кабеля и герметизации в опасных местах необходимы специализированные фитинги. Взрывозащищенные-уплотнения кабелепроводов предотвращают распространение пламени по электропроводке, а кабельные вводы сохраняют корпус неповрежденным, позволяя проникать в него подводящим проводам. Эти фитинги должны работать с изоляцией выводов нагревателя, которая может представлять собой провода с изоляцией из стекловолокна, силикона или минералов-, и они должны выдерживать температуру и погодные условия. Неправильная герметизация — типичное нарушение правил, которое может сделать сертификаты оборудования недействительными и подвергнуть опасности людей.

Для оборудования, используемого в опасных местах, требуется множество документов и сертификаций. Производители должны получить сертификаты-сторонних организаций (UL, CSA, ATEX, IECEx), подтверждающие соответствие их продукции нормам безопасности. На каждом одобренном обогревателе имеется маркировка, на которой указано, как он защищает, с какими группами газов он работает, какой у него температурный класс и каков диапазон температур окружающей среды. Монтажникам необходимо убедиться, что номинальные характеристики оборудования соответствуют классификации опасной зоны. Использование оборудования категории 2 в ситуациях категории 1 подвергает людей значительному риску травм и ответственности.